2016 Fiscal Year Research-status Report
暑熱障害防止のための無線鼓膜温測定装置の実用化に関する研究
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15K01582
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| Research Institution | Kitakyushu National College of Technology |
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Principal Investigator |
濱田 臣二 北九州工業高等専門学校, 生産デザイン工学科, 教授 (10228538)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
久池井 茂 北九州工業高等専門学校, 生産デザイン工学科, 教授 (50300653)
滝本 隆 北九州工業高等専門学校, 生産デザイン工学科, 准教授 (60581220)
吉塚 一典 佐世保工業高等専門学校, 一般科目, 教授 (10220691)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 無線通信 / 鼓膜温測定 / 運動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、主に運動中に継続して鼓膜温を測定するための無線鼓膜温測定装置の試作および試作品による測定実験を行った。開発した試作装置とアプリケーションで適切な鼓膜温が得られるか、また装置の装着性について検討することを目的とした。
実験は、医療用としても広く使用されている鼓膜温測定装置 Genius との比較を行い、学術的に信頼できる測定値が得られるかを確かめた。
無線通信としては、Bluetooth Low Energy（BLE）を採用し、無線通信モジュールBLE nanoを用いてリアルタイムモニタリングができるように装置の試作およびアプリケーション開発を行った。この無線鼓膜温測定装置は、ボタン電池での駆動が可能であり、モニタリングだけでなく、データの保存も可能とした。
実際の運動時には激しい振動により、センサーの焦点のぶれやセンサー部の外れが発生し、正確な測定値が得られにくくなる。そこで、本装置では、装着について２つの検討を行った。1つ目は、弾性ポリマーでセンサーの周りを覆う方法である。弾性ポリマーは、耳栓などに利用されている材質であり、変形させても復元する特性がある。これにより、外耳道の内側から圧迫することでセンサーを固定する。２つ目に、３Ｄプリント技術を用いて装着する人の耳の形状に合わせた固定部を作成する方法である。シリコン樹脂を用いて耳の形を採取し、3D スキャナーを使用して採取したシリコンモデルを 3D データへ変換する、これをゴム素材の3Dプリンタで出力して使用した。装着性に関しては、さらなら改善が必要である。
このように本年度は、ランニング等の運動時に測定可能な装置の試作品を開発し、測定データにおいても医療用の装置と比較しても信頼できる数値が得られた。今後は実用化に向けて、測定装置の小型・軽量化、通信距離を改善する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、無線通信による鼓膜温測定装置を試作して測定実験を行い、具体的には下記の内容に取り組んだ。
１、無線通信としてBluetooth Low Energy（BLE）を採用し、無線通信モジュールBLE nanoを用いてリアルタイムモニタリングができるように装置の試作およびアプリケーション開発を行った。無線鼓膜温測定装置のサイズは43×30×20mm、重量は19g、ボタン電池での駆動が可能である。無線鼓膜温測定装置による測定データのリアルタイムモニタリングだけでなく、データの保存も可能とした。通信距離は、最終的に50ｍ以上を想定しているので、そのための検討が必要である。
２、運動時の激しい振動による対応は、弾性ポリマーおよびシリコン樹脂を素材として試作を行った。センサーのずれ等がなければ、学術的に信頼できるデータの測定が可能となった。
上記のとおり、当初の予定通り測定装置の開発が進んでいるため、「おおむね順調に進展している」と評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は下記のことに取り組み、測定装置の実用化を進める。
１、補聴器型への改良。これまでよりさらなる測定装置の小型化を図り、加えて素材、形状を検討し装着性も改善する。すでに導入済みの3Dプリンタや3Dスキャナを活用する。
２、複数の同時計測への対応。実際の運動場面に対応するために、複数の被験者が同時に運動することを想定し、各測定装置のデータを１か所で取得できるようにする。この際、無線通信の距離が長くなることや干渉が引き起こされてしまうことが想定されるので、無線通信の型式の変更も視野に入れて開発を進める。
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| Causes of Carryover |
平成28年度は、開発に必要な最低限の物品を購入し、最終年度に新たな物品購入をするため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
最終年度の測定実験におけるデータ分析に必要なパソコンや新たなセンサー等の購入、学会等への参加のための旅費で使用予定である。
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